Projets:Tritinette
| Tritinette
| |
|---|---|
| Informations | |
| Description | Se déplacer et pouvoir suivre (en station debout) des gens qui marchent, afin de pouvoir discuter. Poids maximale supporté 65kg |
| Catégorie | Mobilité |
| Sous catégorie mobilité | Trotti |
| Etat d'avancement | En cours |
| Techniques | |
| Durée de fabrication | de 8 à 16 h |
| Coût matériel | Plus de 200 euros |
| Niveau | Moyen |
| Licence | by-nc-sa |
| Date de création | 2022-10-18 |
| Équipe | |
| Porteur de projet | Adamou |
| Contributeurs | Adamou, André, Jerome, Mathieu, Sophie, Hubert, Julianne, Modou, Laure |
| Animateur | jerome |
| Fabmanager | Yo? |
| Référent documentation | Mitoufflon |
| Nom humanlab | Humanlab_MHK |
| Documentation | |
| Statut de la documentation | Partielle |
| Relecture de la documentation | Non vérifiée |
L'équipe
Ce prototype à été réalisé lors du fabrikarium 2022 à Rennes dans les locaux de l'Astoria du 18 au 20 octobre.
Description du projet
L'intention première est de pouvoir se déplacer et de suivre (en station debout) des gens qui marchent, afin de pouvoir discuter.
Ce nouveau prototype est né du constat que les modèles précédents de trottinettes à trois roues (voir l'historique plus bas) étaient lourds et difficile à transporter car ils n'étaient pas pliables.
Une trottinette à 3 roues pliante neuve coûte entre 700 et 2000€, ce projet permet de construire ce type de véhicule à partir de deux trottinettes achetés d'occasion une classique et une électrique.
Ce prototype doit être :
- reproductible par tous
- à bas coûts
- transportable
- opensource
Cahier des charges
- vitesse équivalente de la marche (5>15km/h)
- visibilité (ajout d'accessoires lumières klaxon)
- électronique protégé des intempéries
- système d'attache
- batterie sécurisées
- léger
- pliants
- système allumage à la main
- démarrage progressif
- freinage manuel
- matériaux de récup pour baisser les coûts
Analyse de l'existant et liens utiles
Historique
- 2017 Projets:AdamRoule
- 2019 Projets:ArianeRoule
- 2020 Projets:Vespace
Vue générale
Voici les principaux éléments constituant cette tritinette.
Retour d'usage et informations importantes
Grâce aux retours d'Adamou et aux divers observations des participants nous avons pu soulever quelques points importants suite à la fabrication de ce prototype.
Rigidité du système
La structure du guidon et de la fourche encaisse mal les efforts nécessaires au soutient de la personne lors de son positionnement sur la plateforme. Cela est dû au fait que la tritinette soit pliable, la liaison mécanique entre la fourche et le plateau manque de rigidité par rapport aux modèles précédents.
Par conséquent il nous semble difficile de conseiller cette tritinette à une personne de plus de 65 kg
Capacité de l'usager
Ce projet est conçus pour une personne dont les membres inférieurs sont capables de se soutenir pleinement et doit pouvoir bien manier la tritinette y compris en situation de vitesse pour ne pas se mettre en danger.
Confort
L'utilisation des pneus plein de la trottinette pliable d'origine amortissent peu les défauts de la route. Ils en résulte un manque de confort par rapport aux roues gonflable des autres modèles.
Matériel
Trottinette électrique d'occasion pour pièce (~40€)
Il est possible de se procurer une trottinette pour moins de 40€. Ce sont généralement les batteries ou le câblage qui produisent la panne.
Caractéristiques recherchées
- Il faut juste vérifier que le moteur est bien sans charbon (brushless) , ceux-ci sont fiables et standards entre 250 et 350W.
- Vérifier l'état de la poignée de freins et des tiges du guidon que nous récupérons au besoin.
- Vérifier le poids maximale supporté selon les utilisateurs envisagés. Le modèle que nous avons trouvé supporte 100kg mais les modifications effectués baisse se poids maximale à 70kg
Trottinette pliante d'occasion (de 0 à 10€)
Avantage d'utiliser une trottinette classique et non une trottinette électrique
- leurs grandes disponibilité sur le marché de l’occasion ou en ressourcerie et donc le bas prix
- les possibilités de modifications quelles offrent
- placer les batteries sur la fourche : sur les trottinettes électriques elles sont souvent placées sous la plateforme
- modifier le cadre du marche pieds sans se soucier des batteries
Caractéristiques recherchées
- Il faut vérifier que le trou de l'axe de la fourche soit rectangulaire pour fixer la future roue motorisée.
- Faire attention au système de pliage pour qu'il soit assez bas pour le gain de place
Électronique
Roue motrice sans balais (brushless)
Récupérer sur trottinette électrique taille adulte d'un modèle très courant ne pas dépenser plus de 40€ (un moteur neuf coûte environ 100€)
- /!\ ne doit pas avoir de frein à l'avant pour garder une faible largeur afin d'intégrer la roue motorisée
- diamètres 8"
- puissance de 250 à 350W
Contrôleur moteur pour vélo électrique sans balais 250W (brushless, ~15€)
Modèle sans possibilité de freinage.
Manette de vitesse (de 10 à 15€)
Mieux vaut éviter d'utiliser des manettes de récupérations ou d'occasion. Ce sont souvent des éléments à faible durée de vie et diminue alors la fiabilité du système.
Il existe de nombreux modèles :
Batterie + chargeur (~115€)
Dans l'idéal une batterie pour vélo électrique lithium-ion 24V-10Ah peut être achetée pour environ 100€. Pour un usage normale la puissance de la batterie permet de faire 15km.
Il est aussi possible récupérée une batterie sur d'autres matériel, il faudra le cas échéant utiliser un convertisseur pour adapter la tension nécessaire au moteur soit 24V (voir point suivant). Vous pouvez utiliser la marque de la batterie et utiliser votre moteur de recherche préféré pour chercher 18V maMarque battery adapter STL
Convertisseur DC-DC 18-40V > 24V 20A (~30€)
L’intérêt du convertisseur est de pouvoir adapter différentes batteries d'une tension d'au moins 18V jusqu'à 40V
Mécanique
- Tubes acier type serrurerie diamètre 20mm, épaisseur 1,2mm et longueur 39cm
- Tubes acier type serrurerie diamètre 16 mm, épaisseur 1mm, longueur 10cm
- Tube Aluminium diamètre 10mm, épaisseur 1mm longueur 10cm
- 2 brides métal
- 2 brides plastique imprimé 3D
- sacoche appareil photo Case Logic DCB304K à adapter selon le format des batteries
- visserie diverses
Outils
- perceuse à colonne
- scie à métaux
- poste à souder TIG
- fer à souder/braser
- lime à métal
- clé à molette
- tube allonge
- tasseau de bois
- imprimante 3D
- décapeur thermique
Coût
Voilà grossièrement le coût total de cette tritinette
- 40€ Trottinette électrique d'occasion pour pièce
- 10€ Trottinette pliante d'occasion
- 15€ Contrôleur moteur pour vélo électrique sans balais 250W
- 15€ Manette de vitesse
- 100€ Batterie pour vélo électrique 24V 10Ah
- 20€ sacoche appareil photo
- 50€ tubes acier, alu, visserie diverses, câbles et gaines
Total 250€
Fichiers source
Brides de fourche
Brides de porte roues
File:bride-articule_de_cote.stl
Porte sac
Cette pièce doit être imprimée en deux exemplaires et être assemblée.
Étapes de fabrication pas à pas
Démontage de la trottinette
Faire attention à garder toutes les pièces et visseries, elles seront utiles dans la suite du projet
Partie motrice
Adaptation de la fourche pour installer la roue motorisée
L'intention est de modifier la fourche pour qu'elle puisse accueillir le moteur-roue et installer les rondelles anti-rotation.
Matériel nécessaire :
- Roue motorisée 8"
- Fourche
- Écrous et rondelles anti rotations fournis ou récupérés sur la roue motorisée
- Lime à métal
- Clé à molette et tube allonge
- Tasseau de bois
- Tordre l'extrémité des fourches pour avoir les deux parties parallèles. Il est possible d'utiliser des clés à molettes ou autres outils, il est souhaitable d'utiliser un tube allonge pour faciliter la torsion du métal.
Il est important de vérifier l'espace libre entre les différentes pièces afin que la roue puisse tournée librement!
- Placer la roue motorisée, les deux rondelles anti-rotation et les écrous de fixation
Préparation sacoche porte batterie et électronique
La sacoche d'appareil photo est modifiée pour permettre le stockage de la batterie, du contrôleur moteur et des différents accessoires (interrupteurs, moniteur de charge de la batterie, divers câbles...)
Pour simplifier la mise en place des divers accessoires nous utilisons un fer à souder pour que le tissus ne s’effilochent pas.
Matériel nécessaire :
- sacoche d'appareil photo
- fer à souder
- passe câble
- interrupteur On/Off
- moniteur de charge batterie
Installation batterie + électronique
La batterie est placée dans une sacoche d'appareil photo fixée sur le tube de la fourche.
Matériel nécessaire :
- Batterie
- Contrôleur moteur
- Convertisseur DC-DC
- Sacoche photo
- 2 X brides de fourche : pièces impressions 3D
- 4 vis tête hexagonales M5x50
- 4 écrous M5
- Plaque PMMA 4x95x120mm
- fer à souder
Modification du guidon
Modifier avec des tubes plus long qui permettent une meilleur stabilité et plus d'espace pour installer des accessoires.
- Démonter les tubes d'origines
- Remplacer les tubes en perçant ceux-ci dans l'axe selon les côtes désirées
Partie plateau
Modification du plateau
Le principe étant de découper le plateau afin de placer les brides de fixations et l'axe des roues arrières.
Matériel nécessaire :
- Perceuse à colonne
- Forêt métal 20 mm diamètre
- Meuleuse
Fabrication de l'axe des roues arrières Solution A
Matériel nécessaire :
- Tube acier diamètre 20 mm, 390 mm de long
- 2 X Tube acier diamètre extérieur 16 mm intérieur 14mm, 45 mm de long
- 2 X Cheville d'encrage M8 diamètre extérieur 14mm, longueur 50mm
- Scie à métaux
- étaux
Fabrication de l'axe des roues arrières Solution B
Comme la solution A il faut utiliser un morceau de tube de 16mm auquel il faut intégrer à chaque extrémités un écrou M8.
Pour solidariser et aligner correctement les deux écrous il faut y insérer une tige fileté pour ensuite faire deux points de soudure.
Une fois la pièce réaliser en deux exemplaire il suffit de les souder aux extrémités de notre axe.
Matériel nécessaire :
- Tube acier diam 20 mm, 390 mm de long
- 2 X Tube acier diam 16 mm, 30 mm de long
- Station soudage
- 4 X écrous M8
Modification des roues arrières
Ces deux roues sont issues de la trottinette qui nous sert de base. À l'origine elles étaient assemblées grâce à un axe sans contraintes de compressions.
Leurs positionnement à l’extrémité de notre nouvel axe nécessite la mise en place d'une entretoise entre les deux roulements pour garder le bon écartement entre ceux-ci.
Matériel nécessaire :
- Tube Aluminium diamètre 10mm, longueur en fonction de l'espacement des deux roulements des roues.
- scie à métaux
Installation de l'axe arrière
Le tube formant l'axe intègre deux écrous M8 soudées aux extrémités de ceux-ci.
Matériel nécessaire :
- axe de roue
- 2 roues récupérées de la trottinette
- 2 brides
- 4 écrous M6
- 4 vis M6x40
Câblage
Il est important de souder les fils reliant la roue motorisée au contrôleur cela permet une meilleur étanchéité des connexions une fois protégés par des gaines thermorétractables.
Matériel nécessaire :
- fer à souder
- gaine thermorétractable
- connecteur batterie<>moteur ( récupérer sur trottinette électrique)
- batterie
Liaison Roue-motorisée - contrôleur
- Fichier:Tritinette-cablage1.jpgusage de domino pour les tests
- Fichier:Tritinette-cablage2.jpgbrasage à l'étain et mise en place des gaines thermos
- Fichier:Tritinette-cablage4.jpgutilisation d'une plus grosse gaine protégeant l'ensemble des connexions
Contrôleur
Cette représentation est un schéma de principe , il peut être différents selon le contrôleur utilisé, les couleurs de câbles ainsi que la forme du contrôleur peuvent variés.
Système de freinage
Selon les moyens matériels et financier nous avons retenus deux systèmes de freinage:
- le freinage mécanique, nécessite plus de bricolage et l'adaptation d'un frein tambour pour un faible coût
- freinage électrique, nécessite un contrôleur spécifique pour le double du prix d'un contrôleur classique
Adaptation d'un frein tambour
Il est possible de trouver une roue directement équipée d'un frein tambour pour simplifier le montage sinon il faut adapter le frein sur le système existant.
/!\ Faire attention au bon positionnement du frein tambour selon le sens de rotation de la roue : le bon montage implique une meilleure adhérence entre le frein et le tambour dans un sens de rotation que dans l'autre !
Matériel nécessaire :
- frein tambour récupérer sur un vélo d'enfant
- tube pour entretoise
- poste à souder
Utilisation d'un contrôleur moteur spécifique
Cette option n'a pas été testée faute de contrôleur moteur capable de gérer le freinage. L'utilisation de ce contrôleur évitera pas mal de bricolage et d'adaptations mécaniques mais aura un coup plus élevé!
Fabrication d'un chariot
Voici un résumé en image de la fabrication du chariot fabriqué à l'aide de tube PVC et assemblés à l'aide de colle et autres visserie
